Download miễn phí Ebook Đồ án Môn học Thuỷ công



Mục lục
Đồ án môn học thuỷ công
Trang
Lời giới thiệu 2
Lời nói đầu (Cho lần xuất bản thứ nhất)3
Phần I - Các đề bài 4
Đồ án số 1. Tính toán lực và thấm 4
Mục A. Tính toán lực tác dụng lên công trình 4
Mục B. Tính thấm dưới đáy công trình 7
Đồ án số 2. Thiết kế đập đất 12
Đồ án số 3. Thiết kế cống ngầm 12
A. Tài liệu cho trước 12
B. Nội dung thiết kế 14
Đồ án số 4. Thiết kế đập bê tông trọng lực 27
A. Tài liệu 27
B. Yêu cầu và nhiệm vụ 31
Đồ án số 5. Thiết kế cống lộ thiên 40
A. Tài liệu 40
B. Yêu cầu đồ án 46
Phần II. Hướng dẫn đồ án 47
Đồ án số 1. Tính toán lực và thấm 47
Đ1-1. Tính toán lực tác dụng lên công trình 47
Đ1-2. Tính toán thấm dưới đáy công trình 52
Đồ án số 2. Thiết kế đập đất 59
Đ2-1. Những vấn đề chung 59
Đ2-2. Các kích thước cơ bản của đập đất 59
Đ2-3. Tính toán thấm qua đập và nền 63
Đ2-4. Tính toán ổn định mái đập 69
Đ2-5. Các cấu tạo chi tiết 72
Đ2-6. Kết luận 73
Đồ án số 3. Thiết kế cống ngầm l`ấy nước đưới đập đất 74
125
Đ3-1. Những vấn đề chung 74
Đ3-2. Thiết kế kênh hạ lưu cống 75
Đ3-3. Tính khẩu diện cống 76
Đ3-4. Kiểm tra trạng thái chảy và tính toán tiêu năng 79
Đ3-5. Chọn cấu tạo cống 82
Đ3-6. Tính toán kết cấu cống 84
Đ3-7. Kết luận 86
Đồ án số 4. Thiết kế đập bê tông trọng lực 87
Đ4-1. Mở đầu 87
Đ4-2. Tính toán mặt cắt đập 87
Đ4-3. Tính toán màn chống thấm 91
Đ4-4. Tính toán thuỷ lực đập tràn 93
Đ4-5. Tính toán ổn định của đập 95
Đ4-6. Phân tích ứng suất thân đập 96
Đ4-7. Các cấu tạo chi tiết 98
Đ4-8. Kết luận 99
Đồ án số 5. Thiết kế cống lộ thiên 100
Đ5-1. Giới thiệu chung 100
Đ5-2. Tính toán thuỷ lực cống 100
Đ5-3. Bố trí các bộ phận cống 103
Đ5-4. Tính toán thấm dưới đáy cống 107
Đ5-5. Tính toán ổn định cống 108
Đ5-6. Tính toán kết cấu bản đáy cống 110
Đ5-7. Kết luận 113
Phần iII. Các phụ lục 115
Phụ lục 1- Xác định cấp công trình và các chỉ tiêu thiết kế 115
Phụ lục 2 - Các đặc trưng của sóng do gió lên công trình 118
Phụ lục 3- Đặc trưng độ bền thấm của đất nền và đất đắp đập 123


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-10-ebook_do_an_mon_hoc_thuy_cong.yjoqiVh1Wd.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-49935/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

thấm: giải bằng ph−ơng pháp biến đổi đồng chất, theo các b−ớc sau:
- Biến lõi có chiều dày δ, hệ số thấm k0 về một lõi mới có chiều dày Δ, hệ số thấm kd,
với
δ⋅=Δ
0k
kd (2-28)
ở đây δ là chiều dày trung bình của lõi thực.
- Tính thấm trên đập biến đổi: l−u l−ợng thấm xác định từ hệ ph−ơng trình sau:
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡ −⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ −++Δ
−=
02
0
2
0
2
1
12 am
k
k
LL
ah
kq
d
d
δ
(2-29)
5,02 +
=
m
Ka
q o (2-30)
b. Đ−ờng b∙o hoà:
- Trong đập biến đổi (hình 2-5).
x
k
q2hy
d
2
1 ⋅−= (2-31)
từ (2-31), xác định đ−ợc các độ sâu h3, h4 ở tr−ớc và sau lõi biến đổi;
- Trong đập thực: giữ lại các đoạn tr−ớc và sau lõi.
c. Kiểm tra độ bền thấm đặc biệt: Tiến hành theo công thức (2-12), trong đó Jkđ tính
riêng cho các đoạn tr−ớc và sau lõi.
69
♣2-4. Tính toán ổn định mái đập.
I. Tr−ờng hợp tính toán.
Theo quy định của quy phạm, khi thiết kế đập đất, cần kiểm tra ổn định với các tr−ờng
hợp sau:
1. Cho mái hạ l−u:
- Khi th−ợng l−u là MNDBT, hạ l−u là chiều sâu n−ớc lớn nhất có thể xảy ra, thiết bị
chống thấm và thoát n−ớc làm việc bình th−ờng (tổ hợp cơ bản).
- Khi th−ợng l−u có MNDGC, sự làm việc bình th−ờng của thiết bị thoát n−ớc bị phá
hoại (tổ hợp đặc biệt);
2. Cho mái th−ợng l−u.
- Khi mực n−ớc hồ rút nhanh từ MNDBT đến mực n−ớc thấp nhất có thể xảy ra (cơ
bản).
- Khi mực n−ớc th−ợng l−u ở cao trình thấp nhất (nh−ng không nhỏ hơn 0,2H đập) - tổ
hợp cơ bản.
- Khi mực n−ớc hồ rút nhanh từ MNDGC đến mực n−ớc thấp nhất có thể xảy ra (tổ hợp
đặc biệt).
Trong đồ án này, chỉ giới hạn kiểm tra ổn định cho một số tr−ờng hợp.
II. Tính toán ổn định mái bằng ph−ơng pháp cung tr−ợt.
1. Tìm vùng có tâm tr−ợt nguy hiểm (hình 2-6). Sử dụng 2 ph−ơng pháp.
a. Ph−ơng pháp Filennít. Tâm tr−ợt nguy hiểm nằm ở lân cận đ−ờng MM1 nh− trên
hình vẽ. Các trị số α, β phụ thuộc độ dốc mái, tra bảng (4-1), giáo trình thuỷ công tập I.
b. Ph−ơng pháp Fanđêep: Tâm cung tr−ợt nguy hiểm nằm ở lân cận hình thang cong b
c d e nh− trên hình vẽ. Các trị số bán kính r và R phụ thuộc hệ số mái m và chiều cao đập
Hđ, tra ở bảng (4-2), giáo trình thuỷ công tập I.
Kết hợp cả 2 ph−ơng pháp, ta tìm đ−ợc phạm vi có khả năng chứa tâm cung tr−ợt nguy
hiểm nhất là đoạn AB. Trên đó ta giả định các tâm O1, O2, O3,... Vạch các cung tr−ợt đi qua
một điểm Q1 ở chân đập, tiến hành tính hệ số an toàn ổn định K1, K2, K3 cho các cung t−ơng
ứng, vẽ biểu đồ quan hệ giữa Ki và vị trí tâm Oi, ta xác định đ−ợc trị số Kmin ứng với các tâm
O trên đ−ờng thẳng M1M. Từ vị trí của tâm O ứng với Kmin đó, kẻ đ−ờng N-N vuông góc với
đ−ờng M1M. Trên đ−ờng N-N ta lại lấy các tâm O khác, vạch các cung cũng đi qua điểm Q1
ở chân đập, tính K ứng với các cung này, vẽ biểu đồ trị số K theo tâm O, ta xác định đ−ợc
trị số Kmin ứng với điểm Q1 ở chân đập.
Với các điểm Q2, Q3... ở mặt nền hạ l−u đập, bằng cách t−ơng tự, ta cũng tìm đ−ợc trị
số Kmin t−ơng ứng. Vẽ biểu đồ quan hệ giữa K
i
min với các điểm ra của cung Qi, ta tìm đ−ợc hệ
số an toàn nhỏ nhất Kminmin cho mái đập.
Trong đồ án này, chỉ yêu cầu tìm Kmin ứng với một điểm ra Q1 ở chân đập.
70
2. Xác định hệ số an toàn K cho 1 cung tr−ợt bất kỳ. Theo ph−ơng pháp mặt tr−ợt trụ
tròn, có nhiều công thức xác định hệ số an toàn K cho 1 cung tr−ợt. Khác nhau giữa các
công thức chủ yếu là cách xác định lực thấm. Sau đây giới thiệu công thức Ghécxêvanốp với
giả thiết xem khối tr−ợt là vật thể rắn, áp lực thấm đ−ợc chuyển ra ngoài thành áp lực thuỷ
tĩnh tác dụng lên mặt tr−ợt và h−ớng vào tâm (sơ đồ hình 2-7).
Chia khối tr−ợt thành các dải có chiều rộng b nh− hình vẽ. Ta có công thức tính toán
sau:
K =
n
nnnnn
T
lCtgWN
Σ
Σ+−Σ ϕ)(
(2-32)
Trong đó ϕn và Cn là góc ma sát trong và lực dính đơn vị ở đáy dải thứ n, ln - bề rộng
đáy dải thứ n.
Wn - áp lực thấm ở đáy dải thứ n.
Wn = γn . hn . ln (2-33)
Hình 2-6. Xác định vùng tâm tr−ợt nguy hiểm của mái đập
71
Hình 2-7. Sơ đồ tính tổn định tr−ợt mái đập đất theo ph−ơng pháp Ghécxêvanốp
hn - chiều cao cột n−ớc, từ đ−ờng bão hoà đến đáy dải;
Nn và Tn - thành phần pháp tuyến và tiếp tuyến của trọng l−ợng dải Gn;
Nn = GnCosαn; Tn = GnSinαn;
Gn = b (Σγi Zi) n ; (2-34)
Trong đó: Zi là chiều cao của phần dải t−ơng ứng có dung trọng là γi. Chú ý rằng γi với
đất ở trên đ−ờng bão hoà lấy theo dung trọng tự nhiên, còn đất d−ới đ−ờng bão hoà lấy theo
dung trọng bão hoà n−ớc; qui định này chỉ phù hợp với ph−ơng pháp Ghécxêvanốp đang
xét.
Trong tính toán, cần tiến hành lập bảng để tiện xác định các đại l−ợng trong công thức
(2-32).
3. Đánh giá tính hợp lý của mái.
Mái đập đảm bảo an toàn về tr−ợt nếu thoả mãn điều kiện:
Kmin ≥ [K] (2-35)
Trong đó [K] phụ thuộc cấp công trình và tổ hợp tải trọng, xem bảng P1-7 (phụ lục I).
Tuy nhiên để đảm bảo kinh tế, cần khống chế:
Kmin ≤ 1,15 [K] (2-36)
Mái đ−ợc gọi là hợp lý nếu thoả mãn đồng thời (2-35) và (2-36). Nếu 1 trong 2 điều
kiện trên không thoả mãn cần thay đổi lại hệ số mái dốc và kiểm tra đến khi nào thoả mãn
cả 2 điều kiện mới thôi. Do khối l−ợng tính toán lớn việc chọn mái đập hợp lý có thể tiến
hành trên máy tính.
72
♣2-5. Cấu tạo chi tiết
I. Đỉnh đập.
Vì trên đỉnh đập không làm đ−ờng giao thông nên chỉ cần phủ một lớp dăm - sỏi dày
15 - 25cm để bảo vệ. Mặt đỉnh đập làm dốc về hai phía với độ dốc i = 2 - 4% để thoát n−ớc
m−a.
II. Bảo vệ mái đập.
1. Mái th−ợng l−u. Hình thức bảo vệ mái th−ợng l−u chủ yếu phụ thuộc vào các yếu tố
của sóng và khả năng cung cấp vật liệu.
Khi tính toán lớp bảo vệ mái, cần dựa vào chiều cao sóng lớn nhất (theo tần suất gió và
mức bảo đảm sóng lớn nhất đ−ợc quy định bởi quy phạm).
a. Khi hs ≤ 1,25m, có thể bảo vệ mái bằng đá đổ, đá lát khan.
Khi dùng đá đổ:
- Trọng l−ợng cần thiết của hòn đá (theo San-kin)
3
2
)2(
1
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡
+
+⋅−⋅= mm
mhAG
nd
sn
d γγ
γγ (2-37)
Trong đó: A = 7,2 khi
s
s
h
L
< 15
A = 8,2 khi
s
s
h
L
> 15
- Chiều dày lớp đá đổ.
tđ > 35,2
d
G
γ (2-38)
Khi dùng đá lát khan: chiều dày cần thiết của lớp đá có thể xác định theo công thức
Sankin:
t = 1,7 s
nd
n h
mm
m ⋅+
+⋅− )2(
1 2
γγ
γ
(2-39)
Trong các công thức (2-37) đến (2-39), γđ là dung trọng của hòn đá; γn - dung trọng
n−ớc; m - mái th−ợng l−u; hs - chiều cao sóng; ls - chiều dài sóng.
D−ới lớp đá đổ hay đá lát cần có tầng đệm cấu tạo theo hình thức lọc ng−ợc.
b. Tr−ờng hợp hs > 1,25m, nếu dùng đá đổ hay đá lát thì kích th−ớc và trọng l−ợng hòn
đá phải lớn (G > 80kg), điều này gây khó khăn cho việc chọn vật liệu (không tận dụng hết
73
đá khai thác ra) và khó khăn cho thi công. Khi đó hợp lý hơn có thể chọn hình thức bảo vệ
mái bằng các tấm đá xây, bê tông hay bê t...

---